隧道地表沉降预测的改进等维灰数递补模型

在灰色预测理论模型的基础上,引入等维灰数递补数据处理技术和平滑系数,建立等维灰数递补GM(1,1)模型,并采用枚举法搜索各次模型的最优平滑系数,对模型进行了进一步改进.最后,结合金鹗隧道洞口地表沉降实测资料,进行实例验证与分析.研究结果表明:等维灰数递补技术,充分利用了系统响应的最新信息,减弱了系统响应的灰平面,实行动态预测,比常规灰色模型更适合于长期预测.而通过引入平滑系数,充分考虑了各时刻系统信息的重要程度,进一步提高了预测精度,为隧道安全施工,提供了必要的前提.     

基于等维灰数递补模型的软弱围岩隧道变形预测

结合隧道掘进施工以及变形监测的实际情况,利用灰色预测理论中的GM(1,1)模型,采用等维灰数递补数据处理技术建立等维灰数递补GM(1,1)模型来对灰色GM(1,1)模型进行改进,并结合工程实例中的变形实测数据进行验证.结果表明:修正模型的建立所需数据少,计算方法简单易行,而且预测值精度明显提高;灰色建模的数据取样越接近预测点,则得到的模型预测值越接近实际值,一般4次预测值的结果基本接近于实测值,该模型能更真实地反映软弱围岩隧道的变形规律.     

基于改进的GM(1,1)的长期交通量预测模型

针对传统的GM(1,1)模型在预测高速公路交通量中存在的误差过大的问题,通过对原始数据进行滑动平均处理,减少数据在统计过程中的随机误差和人为误差。利用等维灰数递补预测模型进行交通量预测,在数据列中补充新的数据,去掉老的数据,使模型得到改进。利用改进的新模型去预测下一年的数据比用原模型更加合理,更接近实际。研究结果表明:利用等维灰数递补预测模型预测的预测精度是94.24%,比GM(1,1)残差改进模型提高了1.49%,比传统的GM(1,1)模型精度提高了6.94%。适用于交通量的长期预测。     

连续刚构桥施工线形和应力的分析与控制

以广州市轨道交通4号线沙湾大桥为研究背景,应用通用有限元软件对该桥进行结构分析。应用卡尔曼滤波法和等维灰数递补数据处理技术改进的灰色预测模型以及这2种方法的结合对施工控制的标高进行预测,分析了应力监测的误差及其原因。现场实测结果表明,将这2种方法结合提高了线形预测的精度,可为同类型桥梁的施工控制提供参考。     

黄土隧道洞口山体稳定性评价关键技术

铁路黄土隧道洞口在施工过程中受地质条件、工程设计、施工技术等因素影响,易发生山体滑坡。本文以一客运专线黄土隧道洞口山体滑坡为实例,从地形地貌、滑坡形态、施工影响、过程管理等方面对滑坡原因进行了分析,探讨了滑坡产生的原因,总结关于黄土隧道洞口边坡稳定性分析经验与管控技术要点。     

基于改进的GM(1,N)货运量预测模型

针对传统的GM(1,N)模型在进行货运量预测时存在误差较大的情况,应用等维灰度递补的思想,通过对传统GM(1,N)模型进行改进,将新的预测数据替换最初的数据,提出一种改进的GM(1,N)模型。通过2种模型预测结果的对比分析可以看出:改进的GM(1,N)模型在预测精度方面较传统的GM(1,N)模型有大幅度提高。该模型能够更加及时、准确地反映数据的变化,且计算简便、精度较好,在货运量预测领域有着较高的实用及研究价值。     

基于BIM技术的隧道洞口二三维同步设计方法研究

为解决设计人员完成隧道洞口二维设计文件后还需耗费额外时间进行BIM翻模的问题,提高隧道洞口设计质量,实现精细化设计目标。基于Bentley OpenRailDesigner CE软件对地形与线路中线支持的特性,结合隧道洞口设计流程与习惯,提出基于中心数据库的隧道洞口二、三维同步设计方法;利用数字地形高程生成网格化地形模型,基于三维线路中线定位动态剖切地形模型生成横、纵断面,参数化驱动洞门设计模板图元,选取与地形适应的洞门类型并确定洞口位置;通过二三维互动的参数化交互方式设计边仰坡开挖及支护参数、明洞回填高度与坡度、端墙式洞门结构参数、洞口截水沟及超前大管棚设计参数;最后,通过这些设计参数同步生成三维BIM模型与二维设计图纸,并统计相关工程数量。利用C#、C++API接口研发了“隧道洞口二三维同步设计系统”。通过在西十、西康高铁项目中应用表明,该方法与系统符合设计习惯,能够实现隧道洞口工程的二维与三维设计与成果输出,在后续项目中具有推广应用价值。     

基于BIM技术的铁路隧道洞口设计软件研究

随着BIM技术在铁路隧道工程领域的飞速发展与应用，为解决铁路隧道洞口传统二维设计过程中洞口位置选择不合理，洞口开挖回填边界线绘制困难，洞口开挖工程量难以精确计算，端墙洞门结构及截水沟设计与地形匹配不直观等难题，提出利用BIM技术在Bentley OpenRail Design平台研发隧道洞口设计软件技术方案。通过对隧道洞口设计内容和设计流程进行梳理，对软件整体架构、关键模块和数据库进行设计，研发基于BIM技术的铁路隧道洞口设计软件。本软件利用C#/C++混合编程技术，通过动态剖切地形曲面，实现隧道洞口横、纵断面图与三维模型实时联动，实现隧道洞口位置的合理选择，完成洞口边仰坡设计以及端墙洞门结构、洞外截水沟创建以及图纸输出等功能。工程应用表明，该软件结构合理，满足隧道洞口设计实际需求，能有效减轻设计人员的劳动强度，显著提高隧道洞口设计效率与设计质量。     

复杂地质条件下隧道洞口段的施工

在浅埋、偏压、围岩破碎等复杂地质条件下的隧道洞口段施工,经常会出现洞口坍塌,甚至造成洞顶山体滑坡,主要原因是对地质情况认识模糊,施工方法不当,机具设备、材料选用达不到质量要求.以楚雄至大理高速公路九顿坡隧道上行线进口为例,对复杂地质条件下洞口段的施工技术进行探讨.     

BIM技术在新鼓山隧道复杂段设计中的应用

以福平铁路新鼓山隧道项目为依托,将BIM技术应用于新鼓山隧道进口215 m范围内隧道复杂段设计,得出BIM技术在隧道复杂段设计中具有以下优势:利用地质三维模型,按照地质三维分布,确定隧道洞口和隧道走向;利用三维开挖工具,建立复杂的洞口开挖模型,可直接利用模型生成土方数量表;利用BIM的4D技术,一方面可以完成隧道复杂段的施工模拟,另一方面可以检测出模型自身的问题。     

改进的轨道质量指数线性预测模型研究

针对轨道不平顺的发展,提出轨道质量指数(TQI)变化的线性预测模型.该模型使用平均法计算出一个适用于某一线路区段轨道不平顺的斜率 K 值,利用该 K 值建立线性预测模型,对轨道不平顺发展TQI值进行预测.影响轨道不平顺发展的因素复杂,不平顺的发展趋势表现出一种非线性变化的特点,俗称"浴盆型"曲线.提出改进的轨道质量指数TQI预测模型,即多阶段轨道不平顺线性预测模型(MPLM).     

长昆客运专线铁路路堑边坡监测数据预处理方法

长昆客运专线长沙至玉屏段DK314+501~DK316+800为岩溶地段深路堑边坡,线路以挖方通过山包腰部,地形起伏较大,浅层黏土为弱膨胀性。边坡位移监测数据存在明显的跳跃性、突变性特点,难以直接应用于路堑边坡变形发展趋势预测和稳定状态评估。为提高路堑边坡监测数据分析处理水平,挖掘现场监测数据的应用价值,研究路堑边坡监测数据的预处理方法,开展监测数据的等时距插值、平移还原、异常点剔除还原及平滑降噪方法研究,并进行长昆客运专线路堑边坡监测数据的拟合和位移发展趋势预测。平滑降噪后的等时距序列采用高次函数多项式拟合,能够满足短期预测要求,但中长期预测效果较差,拟合数据范围需实时更新,该研究成果为铁路工程路堑边坡自动监测数据的预处理方法提供参考和借鉴。     

道路工程施工期水土流失预测方法探讨

阐述了道路工程生态环境影响评价中水土流失评价的重要性 ,按照边坡形成过程的不同将人工边坡分为堆填边坡、挖损边坡和压实边坡 ,分别分析了三类边坡的水土流失形式 ,在野外监测、降雨试验及既有研究成果的基础上 ,探讨了各类边坡的水土流失预测方法     

边坡桥梁桩基大型振动台模型试验研究

通过大型振动台试验,研究地震荷载作用下某铁路线上一代表性的陡坡地段抗滑桩支护桥梁桩基结构体系的抗震性能。模型与原型按照尺寸相似比1:40进行模型试验相似设计。模型试验通过输入的正弦波和汶川波的测试结果分析边坡模型地震作用规律。结果发现:桥梁桩和抗滑桩桩间土压力呈三角形分布,抗滑桩后土压力呈"R"形分布;边坡对监测点加速度有放大效应;位移随地震荷载增加而增大。抗滑桩的各种响应强度均大于桥梁桩基,说明抗滑桩对桥梁桩基有很好的支护作用。试验研究为边坡抗滑桩-桥梁桩基新结构抗震设计奠定了良好的基础。     

灰色预测在大跨径刚构桥施工线形监控中的应用

灰色系统理论因其重点研究"小样本、贫信息、部分已知"的问题,与桥梁施工监控领域的特征及需求十分吻合,成为桥梁施工监控工作中使用的主要方法之一.基于灰色系统理论中灰色预测方法,建立了一大跨径刚构桥悬臂浇筑施工主梁线形抛高值的GM(1,1)预测模型,以该桥某节段施工过程为例,利用灰色模型对节段抛高值进行预测,并与实测数据进行对比,分析了预测精度及其影响因素.灰色预测在该桥施工线形监控过程中得到了较好地应用,其使用方法简单、操作性强、预测精度高,对其他同类型桥梁的施工监控工作有很好的参考价值.     

考虑堆填界面软化及地下水位波动的大型弃渣场边坡稳定性分析

弃渣场是基础建设中的重要附属设施,近年来业界对弃渣场边坡稳定与安全十分关注.针对弃渣场长期运行中堆填界面软化和地下水位波动这2种典型致灾因子,本文在地质补勘、岩土试验和变形监测的基础上,采用强度折减有限元法模拟研究了一大型弃渣场的典型失稳机制和稳态演化规律.研究发现由于地表入渗的长期淋溶和地下水浸润作用,依附堆填界面产生黏粒充填现象和强度软化效应,从而诱发依附堆填界面的应变局部化,导致边坡潜在失稳模式的转变、松动区的扩大和边坡稳态的下降,弃渣场设计与运行过程中,应对堆填界面软化效应予以重视.对监测数据反映的雨季地下水位上浮2m的工况进行校核计算,以及地下水位进一步抬升条件下的边坡稳态模拟预测,表明在遭遇极端降雨事件或排水设施失效等恶劣工况下,该弃渣场具有安全储备不足的风险,因此需要加强地下水位监测和地下排水设施维护,保障弃渣场边坡的长期稳定与安全.本文提出的评价思路、方法和成果可供类似弃渣场边坡稳定性评价借鉴.     

动车组轮对精准镟修管理系统及其应用

介绍了动车组轮对精准镟修管理系统。该系统基于车轮磨耗机理和车轮磨耗数据,建立车轮磨耗规律模型和镟修规律模型,进而建立车轮退化规律和寿命预测模型;同时基于车轮失效机理、车轮维修数据,建立车轮多边形风险预测模型和滚动接触疲劳模型,实现车轮失效风险预测;在车轮磨耗、镟修、寿命预测、风险预测模型的基础上,以车轮全寿命周期检修综合成本为目标,建立车轮运用维修决策模型,实现车轮状态修和计划预防修。实践证明,动车组轮对精准镟修管理系统可有效降低轮对运维成本。     

基于LSTM的高铁大风预测模型及算法研究

通过对风速数据进行时间序列分析,建立风速预测模型,实现大风灾害的预警,对提升高铁运营安全保障能力具有重要意义.通过分析某高铁客运专线防灾系统的历史风速数据,建立了一种基于LSTM神经网络的大风预测模型,使用TensorFlow平台进行模型参数训练,并结合实际监测数据进行了模型验证.结果表明,该方法预测未来20 min的...     

The Reinforcement Analysis of Prestressed Anchor Frame Beam in the Deep Cutting Slope under Three Dimensional Strong EarthquakeEI北大核心

Research purposes: In order to further study the reinforcement of prestressed anchor frame beam in the deep cutting slope under three dimensional strong earthquake, a model of the deep cutting slope is built through FLAC 3D simulation software, the seismic wave to the model from three directions of x,y and z is input, and the dynamic response of the slope is analyzed. Then, the prestressed anchor frame beam reinforcement measures are applied to the model, and this paper analyzes the reinforcement effect of the prestressed anchor frame beam to the deep cutting slope under three dimensional strong earthquake. Research conclusions:(1) The prestressed anchor frame beam has a good effect on restraining the horizontal displacement of the deep cutting slope. (2) Under the three dimensional strong earthquake, the prestressed anchor frame beam has a good effect on the horizontal acceleration and horizontal velocity of the deep cutting slope, which reduces the peak of horizontal acceleration and horizontal velocity. (3) Through the comparison of the response before and after the reinforcement of the prestressed anchor frame beam is given under the 9 degrees three dimensional strong earthquake, it can be concluded that the prestressed anchor frame beam can provide good reinforcement effect to the deep cutting slope. (4) This research can be used for reference to the earthquake resistance of the slope engineering. © 2018, Editorial Department of Journal of Railway Engineering Society. All right reserved.     

基于灰色系统辨识的轨道质量生命周期预测方法研究

将本文作者提出的灰色非线性模型(该内容发表于《铁道学报》2010年第2期)视为由一系列趋势项发展系数和随机项系数控制的时程函数,并将其系数作为系统分析中的辨识参数,表征系统随时间发展特征属性。在已知大机捣固作业效率或初始质量条件下,认为不同维修周期内轨道质量系统发展存在"相关性",将已知维修周期内TQI时间序列挖掘出的辨识参数作为预测维修周期内TQI发展的特征参数,建立轨道质量生命周期预测模型。实例证明:所提出预测模型可较为合理地预测各维修周期内轨道质量发展,为研究轨道质量生命周期提供思路。